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1、胚胎工程胚胎工程 胚胎工程指对动物胚胎工程指对动物早期胚胎早期胚胎或或配子配子所进行的多种显微操作和处理技术，如所进行的多种显微操作和处理技术，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养干细胞培养等技术。经过处理后获得的等技术。经过处理后获得的胚胎，还需要移植到胚胎，还需要移植到雌性雌性动物体内生产动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。后代，以满足人类的各种需求。操作对象：操作对象：早期胚胎和配子早期胚胎和配子技术手段：技术手段：胚胎移植、体外受精、胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等胚胎分割、胚胎干细胞培养等理论基础：理论基础：配子的发生、受
2、精和早期胚胎配子的发生、受精和早期胚胎 的发育规律的发育规律专题专题3:3:胚胎工程胚胎工程第第 一一 课课 时时一一.精子和卵子的发生精子和卵子的发生（1 1）发生场所：睾丸）发生场所：睾丸 （曲细精管）（曲细精管）（2 2）时间：）时间：初情期初情期生殖机能衰退生殖机能衰退1.1.精子的发生精子的发生精原细胞精原细胞有丝分裂有丝分裂初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精子细胞精子细胞精子（具头、颈、尾）精子（具头、颈、尾）M第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段M(3)精精子子发发生生的的过过程程多个精原细胞多个精原细胞染色体复制染色体复制变形变形精子细胞变形中的主要
3、变化：精子细胞变形中的主要变化：1.1.细胞核细胞核2.2.高尔基体高尔基体3.3.中心体中心体4.4.线粒体线粒体5.5.细胞内其他物质细胞内其他物质精子头的主要部分精子头的主要部分头部的顶体头部的顶体（含多种水解酶）（含多种水解酶）精子的尾精子的尾线粒体鞘线粒体鞘(尾的基部尾的基部,即颈即颈)原生质滴原生质滴 (球球状状,最后脱落最后脱落)提示：不是。其一，在自然繁殖的条件下，提示：不是。其一，在自然繁殖的条件下，可以说是动物为繁殖后代、延续物种的一种生理可以说是动物为繁殖后代、延续物种的一种生理保障机制；其二，在自然条件下，精子从射精部保障机制；其二，在自然条件下，精子从射精部位运行到受
4、精部位，将对精子进行筛选，并致使位运行到受精部位，将对精子进行筛选，并致使大量的精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量的精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量损耗。最后到达受精部位（输卵管）的精子大量损耗。最后到达受精部位（输卵管）的精子只剩百余个，与卵子完成受精的只有一个。只剩百余个，与卵子完成受精的只有一个。（保（保证受精成功，保证种族延续）证受精成功，保证种族延续）1.1.家畜每次射精排出的精子数以亿计，但家畜每次射精排出的精子数以亿计，但是通常只有一个精子能够与卵子结合，这能是通常只有一个精子能够与卵子结合，这能说是一种浪费吗？怎样理解这一现象？说是一种浪费吗？怎样理解这一现象？细
5、胞核是精子遗传物质储存和复制的场所和细细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所和细胞代谢活动的控制中心。而线粒体为精子维持胞代谢活动的控制中心。而线粒体为精子维持生存和运动提供能量。生存和运动提供能量。2.2.精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，对构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，对这一现象怎样理解？为什么精子中的线粒体集这一现象怎样理解？为什么精子中的线粒体集中在尾的基部？中在尾的基部？2.2.卵子的发生卵子的发生(1)(1)发生部位：卵巢发生部位：卵巢(2)(2)时间：胎儿期时间：胎儿期-生殖机能衰退生殖机能衰退
6、排卵排卵卵细胞膜卵原细胞卵原细胞有丝分裂有丝分裂多个卵原细胞多个卵原细胞染色体复制染色体复制初级卵母细胞初级卵母细胞M第一极体第一极体次级卵母细胞次级卵母细胞两个第二极体两个第二极体第二极体第二极体卵子卵子退化消失退化消失M排卵排卵前后前后完成完成在受精过程完成在受精过程完成被卵泡细胞包围被卵泡细胞包围,形成卵泡形成卵泡胎胎儿儿时时期期完完成成(3)卵卵子子发发生生的的过过程程(一般不进行一般不进行M)1.1.一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？2.2.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？卵巢中排出？3.3.刚排出
7、的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子受精？么部位与精子受精？答：刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成第一答：刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成第一次减数分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到次减数分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到减数第二次分裂的中期才能与精子结合完成受精减数第二次分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。过程。排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。答：正常情况下，一个卵泡只能形成一个答：正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。成熟的卵子。答：是指卵子从卵泡中排出。答：是指卵子从卵泡中排出。4.哺乳动物精
8、子和卵子的发生主要有哪哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相似点或不同点？些相似点或不同点？相似点：相似点：最初阶段均进行最初阶段均进行有丝分裂有丝分裂，不断增加原始生殖，不断增加原始生殖细胞的数量；经过细胞的数量；经过两次减数分裂两次减数分裂（MM和和MM）才能形成精子和卵子。才能形成精子和卵子。不同点：不同点：一个精原细胞一个精原细胞四个精子；一个卵原细胞四个精子；一个卵原细胞一个卵子；精子形状为蝌蚪状；卵子为球形。多一个卵子；精子形状为蝌蚪状；卵子为球形。多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是胎儿数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前完成的。出生前完成的。二、受精二、受精1.1
9、.概念：是概念：是精子精子和和卵子结合卵子结合形成合子形成合子（即受精卵）的过程。（即受精卵）的过程。2.2.场所：场所：输卵管输卵管一一)受精前的准备阶段受精前的准备阶段:1)1)精子获能精子获能:精子必须在雌性动物的精子必须在雌性动物的生殖道生殖道发生相应的生理变化后发生相应的生理变化后,才获得受精能力才获得受精能力的生理现象的生理现象.2)2)卵子的准备卵子的准备:在输卵管中发育到在输卵管中发育到减数第二减数第二次分裂的中期次分裂的中期,才具有与精子受精的能力才具有与精子受精的能力3.3.过程：过程：二二)受精阶段受精阶段:1)1)精子穿越放射冠和透明带精子穿越放射冠和透明带 顶体反应顶
10、体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠的卵使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠的卵丘细胞之间的物质及透明带丘细胞之间的物质及透明带,形成通路。形成通路。透明带反应透明带反应是防止多精入卵受精的是防止多精入卵受精的第一道屏障第一道屏障2)2)精子进入卵细胞精子进入卵细胞 卵细胞膜反应卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的是防止多精入卵受精的第二道屏障。第二道屏障。同时激活卵母细胞完成同时激活卵母细胞完成MM。3)3)原核形成原核形成 雄雄原核形成和原核形成和雌雌原核形成原核形成4)4)配子结合配子结合 雌雄原核雌雄原核融合融合形成合子形成合子(受精卵受精卵)卵子受精的标志：卵子受精的标志：当在当在卵细胞膜
11、和透明带卵细胞膜和透明带的间隙可的间隙可以观察到以观察到两个极体两个极体时，说明卵子已经时，说明卵子已经完成了受精完成了受精(雌、雄原核雌、雄原核融合融合形成合子形成合子)。4.4.意义意义维持每种生物维持每种生物前后代前后代体细胞中体细胞中染色体数目的恒定染色体数目的恒定 ；对于生物；对于生物的遗传和变异十分重要。的遗传和变异十分重要。受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚囊胚（内含囊胚腔）囊胚（内含囊胚腔）原肠胚（内含原肠腔）原肠胚（内含原肠腔）胎儿形成胎儿形成：在：在透明带内透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。：由具有全能性细胞构成，细胞数在：由具有全能性细胞构成，细胞数在3232个左右，个左右，排列紧密，形似桑椹排列紧密，形似桑椹内细胞团：发育成胎儿各组织内细胞团：发育成胎儿各组织滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘：最初发育在输卵管进行有丝分裂最初发育在输卵管进行有丝分裂三三.胚胎发育胚胎发育外胚层外胚层中胚层中胚层内胚层内胚层